Різниця між енергією розчинення та енергією решітки

Ключова різниця - енергія рішення проти Енергія ґрат
 

Енергія розчинення - це зміна енергії Гіббса розчинника при розчиненні розчинника в цьому розчиннику. Енергія решітки - це або кількість енергії, що виділяється під час утворення решітки з іонів, або кількість енергії, необхідної для руйнування решітки. The ключова різниця між енергією розчинення та енергією решітки є те Енергія сольватації дає зміну ентальпії при розчиненні розчинника в розчиннику, тоді як енергія решітки дає зміну ентальпії при утворенні (або розпаді) решітки..

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке енергія розчинення
3. Що таке енергія ґрат
4. Порівняльне порівняння - Енергія розчинення проти енергії ґратки в табличній формі
5. Підсумок

Що таке енергія розчинення?

Енергія розчинення - це зміна енергії Гіббса, коли іон або молекула переносяться з вакууму (або газової фази) до розчинника. Розчинення - це взаємодія між розчинником і молекулами або іонами розчиненого речовини. Розчинник - це з'єднання, яке буде розчинятися у розчиннику. Деякі розчинники складаються з молекул, тоді як деякі містять іони.

Взаємодія між розчинником і частинками розчинника визначає багато властивостей розчинника. Наприклад: розчинність, реакційна здатність, колір і т. Д. Під час процесу сольвації частинки розчиненої речовини оточені молекулами розчинника, утворюючи комплекси сольвації. Коли розчинником, що бере участь у цьому сольваті, є вода, процес називається гідратацією.

У процесі сольвації утворюються різні типи хімічних зв’язків та взаємодій; водневі зв’язки, іонно-дипольні взаємодії та сили Ван дер Ваала. Комплементарні властивості розчинника і розчинника визначають розчинність розчинника у розчиннику. Наприклад, полярність є головним фактором, який визначає розчинність розчинника у розчиннику. Полярні розчинники добре розчиняються у полярних розчинниках. Неполярні розчинники добре розчиняються в неполярних розчинниках. Але розчинність полярних розчинників у неполярних розчинниках (і навпаки) погана.

Малюнок 01: Розчинення катіону натрію у воді

Що стосується термодинаміки, то сольвація можлива (спонтанна) лише за умови, що енергія Гіббса кінцевого розчину нижча, ніж енергія Гіббса для розчинника та розчинної речовини. Тому вільна енергія Гіббса повинна бути негативною величиною (вільна енергія Гіббса в системі повинна зменшуватися після утворення розчину). Розчинення включає різні етапи з різною енергією.

1. Утворення порожнини розчинника для створення місця для розчинних речовин. Це термодинамічно несприятливо, оскільки при взаємодії між молекулою розчинника зменшується ентропія.
2. Відділення розчиненої частинки від основної маси також є термодинамічно несприятливим. Це пояснюється тим, що взаємодії розчинених речовин розчиняються.
3. Взаємодії розчинник-розчинник мають місце, коли розчинник потрапляє в порожнину розчинника, є термодинамічно сприятливим.

Енергія розчинення також відома як ентальпія сольватації. Корисно пояснити розчинення деяких грат у розчинниках, а деякі - не. Зміна ентальпії розчину - це різниця між енергіями вивільнення розчиненого речовини з масиву та комбінування розчинника з розчинником. Якщо іон має негативне значення для зміни ентальпії розчину, це вказує на те, що іон швидше розчиняється в цьому розчиннику. Високе позитивне значення вказує на те, що іон рідше розчиняється.

Що таке енергія ґрат?

Енергія решітки - це міра енергії, що міститься в кристалічній решітці сполуки, рівна енергії, яка вивільнялася, якби іони компонентів були об'єднані з нескінченності. Енергію решітки сполуки можна також визначити як кількість енергії, необхідної для руйнування іонного твердого речовини на його атоми в газоподібній фазі.

 Іонні тверді речовини є дуже стійкими сполуками, зумовленими ентальпіями утворення іонних молекул разом зі стабільністю за рахунок енергії решітки твердої структури. Але енергію решітки неможливо виміряти експериментально. Тому а Цикл «Народження-Хабер» використовується для визначення енергії решітки іонних твердих тіл. Перед тим, як намалювати цикл Борн-Хабер, потрібно зрозуміти кілька термінів.

1. Енергія іонізації - кількість енергії, необхідної для виведення електрону з нейтрального атома в газоподібний
2. Спорідненість до електронів - кількість енергії, яка виділяється при додаванні електрона до нейтрального атома в газоподібному
3. Енергія дисоціації - кількість енергії, необхідної для розбиття сполуки на атоми або іони.
4. Енергія сублімації - кількість енергії, необхідної для перетворення твердого речовини в його пари
5. Теплота утворення - Зміна енергії, коли з її елементів утворюється з'єднання.
6. Закон Гесса - закон, який говорить, що загальну зміну енергії певного процесу можна визначити, розбиваючи процес на різні етапи.

Малюнок 02: Цикл Борна-Хабера для утворення фториду літію (LiF)

Цикл Борн-Хабер може бути заданий наступним рівнянням.

Теплоутворення = тепло атомізації + Енергія дисоціації + сума енергій іонізації + сума спорідненості електронів + енергія грат

Тоді енергію решітки сполуки можна отримати, переставивши це рівняння наступним чином.

Енергія решітки = теплота утворення - теплота атомізації + енергія дисоціації + сума енергій іонізації + сума спорідненості електронів

Яка різниця між енергією розчинення та енергією решітки?

Енергія розчинення проти енергії ґратки
Енергія розчинення - це зміна енергії Гіббса при переході іона або молекули з вакууму (або газової фази) до розчинника..	Енергія решітки - це міра енергії, що міститься в кристалічній решітці сполуки, рівна енергії, яка вивільнялася, якби іони компонентів були об'єднані з нескінченності.
Принцип
Енергія розчинення дає зміну ентальпії при розчиненні розчинника в розчиннику.	Енергія решітки дає зміну ентальпії при утворенні (або розпаді) решітки.

Підсумок - Енергія рішення проти Енергія ґрат

Енергія розчинення - це зміна ентальпії системи під час розчинення розчинника у розчиннику. Енергія решітки - це кількість енергії, що виділяється під час утворення решітки, або кількість енергії, необхідної для руйнування решітки. Різниця між енергією сольватації та енергією решітки полягає в тому, що енергія сольватації дає зміну ентальпії при розчиненні розчинника в розчиннику, тоді як енергія решітки дає зміну ентальпії при утворенні (або розпаді) решітки..

Довідка:

1. "Енергія ґрат." chem.purdue.edu. Доступний тут 
2.Міжнародний союз чистої та прикладної хімії. "Енергія рішення". Золота книга IUPAC - енергія сольватації. Доступний тут 
3. «Розв’язання». Вікіпедія, Фонд Вікімедіа, 5 березня 2018 року. Доступний тут

Надано зображення:

1.'Na + H2O'By Taxman (Public Domain) через Commons Wikimedia  
2.'Борн-хабер цикл LiF'By Jkwchui - власна робота, (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons